为满足经济发展对能源无尽的需求,人们不断寻找绿色可持续的能源供给,风电是近年发展最快的可再生能源,风电领域的发明也层出不穷,以下介绍最新的9项发明,供大家参考。
1、空中风电机
美国的Makani空中风电机可以利用1000英尺高空的强劲稳定气流发电,使用这种装置意味美国85%地区上空的风能都可开发。 拥有此发明的美国加州Makani能源公司已获得300万美元的赞助资金用于进一步研发,目前有一台20千瓦、翼展8米的样机用于演示。据介绍在风速4.5-6.5米/秒时,样机可以以45米/秒的速度在高空绕圈飞行,使得小风轮受风旋转发电。
Google公司在2006年向Makni投资了1000万美元,2008年又投了500万美元,最近又全部买下了Makani公司。
Alaeros 空中风电机
美国Altaeros能源公司发明的空中风电机则是另一种设计。风电机安装在一个充氦气的气球中,测试中,风电机可以上升至350英尺高空,在高空气流中运转发电。公司介绍这种产品可以降低能源成本65%,同时由于独特的设计,安装时间从普通风电机所需的一周缩短到一天。风电机一旦安装后只需极少维护,可以替代偏远地区的柴油发电机。该设计获得美国2011年的ConocoPhilips能源奖,并得到美国几个机构的赞助。
2、低风速风能开发
英国的Heath Evdemon发明了一种独特的风电机组-风力收割机。利用翼型在风中的受力,使得机械产生上下往复运动而驱动发电机工作。发明人声称可在低风速下无噪声运行,当然在高风速下也能工作。
3、无叶片的风电机
能发电的风杆:在空心的杆中安装许多压电陶瓷盘,陶瓷盘间用电极相连,相同的电极通过电缆从顶部到低端串接在一起。当风摇摆这些风杆时,压电陶瓷受压,通过电极发出电流。下图的方案设想由1203根风杆组成,每根55米高,锚桩在混凝土基础中,风杆由碳纤维和玻璃钢制造,底部孔径30厘米,顶端孔径5厘米,顶端50厘米有LED照明,根据电量控制亮度。
4、风电透镜
日本研究者提出一种方案,环绕风电机的叶片安装一个聚风环-风电透镜,提高机组的转换效率。
5、垂直轴风电机
美国设计制造的垂直轴风电机-Windspire。标准Windspire30英尺高,4英尺宽,额定功率1.2千瓦,用于限高35英尺的社区。由于是垂直轴设计,叶片的叶尖速较小,噪声只比环境高6分贝,几乎听不到。
6、静音风电机
澳大利亚可再生能源公司研发一款新型风电机,尽管额定功率只有20千瓦,但公司声称该风电机非常安静。风轮直径20英尺,有30支叶片,从轮毂向外发散,并由一圆环连接,该圆环也防止气流从叶尖溢出,这也是传统风电机组空气噪音的主要来源。
7、风电储能
丹麦考虑将来全国完全依赖风电,为解决风能间歇性问题,研究机构提出了一个绿色储能岛(绿能岛)的概念。绿能岛抽水储能-一种已获广泛利用的储能技术,常规抽水储能系统使用有高度差的两个水库,利用水的势能发电。在负荷低谷区抽水储能,需要时则放水发电。 而绿能岛在大海中建造一个人工泻湖,低谷时将泻湖中的海水抽出,需要是将海水放入泻湖发电。
8、海上风电机组的多种用途
荷兰公司Econfys正在进行的一个项目,研究海上风电建设是否会促进海藻类植物的生长,如果项目成功,则今后的海上风电场将会变成一个真正的农场,不仅发电还能收获大量海藻,为鱼类、海洋动物和生物质燃料提供原料。
9、风塔发电
美国的太阳风塔能源公司申请了一个专利,利用太阳热能产生风,通过风来发电。该装置是建造一个摩天高塔,在顶部喷射雾状水,水雾化蒸发吸收热量,降低流进空气的温度,同时增加了空气密度,是空气顺塔筒加速向下流动,到达风塔底部时,风速达到22米/秒。空气到达底部后被导向风电机,进行发电。